ISO13679石油天然气工业套管及油管螺纹连接试验程序的仿真方法.PDF

· 66 · 天 然 气 工 业 2017 年10 月 ISO 13679 《 ：石油天然气工业 套管及油管螺纹连接试 验程序》的仿真方法 1 2 3 3 张建兵 　白 松 　李双贵 　陈晓华 1. 2. 3. 西安石油大学机械工程学院 陕西国防工业职业技术学院 中国石化西北油田分公司工程技术研究院 摘　要　依照 《ISO 13679 ：石油天然气工业套管及油管螺纹连接试验程序》进行实物试验并据此评价油管和套管特殊扣的性能， 不仅耗时长而且成本高昂。为此，以Ø73.0 mm ×5.51 mm J55 钢级中低压力、中高温度的经济型气密封特殊扣为例，基于ABAQUS 软件，通过建立有限元模型，在考虑仿真分析过程中的几何非线性、材料非线性和边界条件非线性耦合问题的基础上，依据弹塑性 的双线性等向强化模型和超弹性Moony-Rivlin 模型的材料本构关系，对上扣工况和ISO 13679 的Ⅱ级试验B 系载荷包络线工况进行 了仿真评价，计算得到了各个工况下特殊扣的接触位移、最大接触压力、密封积分强度、等效应力等重要参数，其计算结果与实物 密封试验结果的误差小于7.3% ，对于密封性能的有限元分析结果与实验结果一致，进而利用上述参数评价了特殊扣在各工况下的结 构与密封性能。结论认为，按照ISO 13679 的试验内容和程序所建立的仿真评价方法，能够高效地对气密封特殊扣的性能进行评价， 可以极大地节约时间成本与经济成本，能在一定程度上代替特殊扣的实物评价。 关键词　油管　套管　特殊扣　密封　弹塑性接触　仿真评价　ISO 13679　ABAQUS 软件 DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2017.10.009 A simulation evaluation method for testing casing and tubing connections based on ISO 13679 test procedures 1 2 3 3 Zhang Jianbing , Bai Song , Li Shuanggui Chen Xiaohua (1. College of Mechanical Engineering, Xian Shiyou University, Xian, Shaanxi 710065, China; 2. Shaanxi Institute of Technology, Xian, Shaanxi 710300, China; 3. Engineering Technology Institute of Sinopec Northwest Oilfield Compa- ny, Urumqi, Xinjiang 830011, China) NATUR. GAS IND. VOLUME 37, ISSUE 10, pp. 66-72, 10/25/2017. (ISSN 1000-0976; In Chinese) Abstract: It is time-consuming and costly to evaluate tubing and casing connections by conducting a full-scale test in accordance with ISO 13679:2002 – Petroleum and natural gas